青藏高原区域气候公里尺度动力降尺度

被誉为“世界屋脊”的青藏高原海拔高、地势险峻、自然环境恶劣，是气象科学家研究的难点。一般观测工具的局限性和不确定性催生了模型模拟以获得更全面的气象信息。

然而，大量研究表明，青藏高原的全球气候模型模拟存在很大偏差。为了获得更精细和更具代表性的数据集，使用了动态降尺度，这是在目标区域获取高分辨率气候信息的重要方法。

受青藏高原地表复杂性的影响，青藏高原的动力降尺度研究一直是气候模拟的难点。高彦宏教授是该领域最早的学者之一。大约 10 年来，她的团队一直专注于动态降尺度模拟(大约四分之一度空间分辨率)。

为了他们现在发表在Science China Earth Sciences上的研究，他们进行了从1979年到2011年长达33年的连续模拟长期气候模拟，旨在模拟气候和环境的变化。

研究表明，与百公里以上分辨率的模拟相比，1/4度更准确地模拟了观测到的随海拔变化的变暖特征，更好地再现了青藏高原西部腹地和东南缘的不同降水减蒸发变化。高原。对蒸散量和风速的模拟也有一定的改进。

同时，其他研究团队也在青藏高原开展了动力降尺度模拟。例如，德国科学家专注于高亚冰川地区的降水类型以及降水的季节和年际变化。结果与 Gao 的观点一致，即使用动态降尺度而不是 100 公里模拟可以更准确地模拟地形降水。

得益于超级计算的改进，千米级模拟时代已经到来。与四分之一度相比，千米尺度的动力降尺度能够解决某些亚网格对流过程，更准确地描述下边界的影响(例如，明确解决深对流过程，无需深对流参数化方案从而避免相关的不确定性)。

高氏课题组在千米尺度动力降尺度研究领域有以下发现：

(1) 他们发现，在可观测的高度范围内，千米尺度的模拟与四分之一度的模拟差别不大。但在5000米以上的高海拔地区，两种模拟尺度存在明显差异。

(2) 基于多源数据集，他们评估了高海拔地区千米尺度和四分之一度网格间距模拟的积雪，千米尺度模拟优于四分之一度模拟，两者都再现了雪盖随高度的分布特征更准确，得到更接近参考积雪的概率密度分布函数。

(3) 解决了千米尺度模拟对降水日变化的改进机制，千米尺度模拟湿对流不稳定性的正偏小于1/4度模拟，使得对流触发的时机，及其强度，更符合观察;因此，他们能够比之前的四分之一度动态降尺度研究更准确地模拟降水的昼夜循环特征。

动态降尺度是获取高分辨率网格化气候信息的有效途径。可为研究青藏高原气候环境变化及其对全球变化的响应提供坚实的支撑。随着网格间距的改进和深对流过程的显式解析，千米尺度模拟在对流和水汽输送的触发时间显示出一定的增值效应，预示着这种方法的发展进入了一个新阶段。